Tourbes et argiles quaternaires, plus fréquentes que les sapropèles, ont fourni une multitude de données corroborées par l'étude des carottes de glace et d'autres méthodes. L'épaisseur des sédiments permet cette fois des études souvent très fines et la construction de diagrammes polliniques dont l'interprétation aboutit à des reconstitutions des paléoenvironnements et des paléoclimats. Peu de sites cependant présentent une séquence suffisamment longue et complète. Le plus connu, étudié dans les années 70 et depuis partout cité, est celui de la Grande Pile dans les Vosges qui permet de remonter jusqu'au Riss. C'est une nouvelle étude d'une carotte jusqu'ici non analysée (de Beaulieu et Reille 1992) qui est considérée ici. Un autre site (étudié par les mêmes auteurs) a fourni aussi une séquence similaire, l'une des plus complètes d'Europe : c'est un ancien lac comblé par plus de 35 m de sédiments tourbeux, argileux et limoneux aux Echets dans l'Ain.

Il est construit après l'observation des grains de pollen et des spores extraits des différents niveaux d'une carotte de sondage. L'échantillonnage obtenu pour un niveau donné est réputé représentatif de la pluie pollinique qui a affecté la strate considérée à une époque donnée, c'est a dire de la végétation de cette epoque. Une ou deux gouttes du culot de centrifugation suffisent, après homogénéisation, à l'observation d'environ 300 grains de pollen pris au hasard représentant un échantillon statistiquement satisfaisant. Des datations au radiocarbone donnent par ailleurs l'âge absolu des niveaux qui renferment des débris organiques analysables. La lecture de ce document qui fait la synthèse d'une énorme quantité de données s'opère aussi bien dans le sens horizontal que vertical.

Le spectre pollinique

C'est l'ensemble des espèces présentes à chaque niveau du sondage. La partie gauche du diagramme présente les espèces arborescentes(pollen arboréen : AP) tandis que les espèces herbacées sont visibles sur la partie droite (pollen non arboréen : NAP).

Grains de pollen observés au microscope électronique à balayage (photos : Lionel Visset)
________ armoise     chêne	hêtre noisetier pin sylvestre

Les espèces arborescentes, actuellement encore largement répandues, sont bien identifiées et ont des grains de pollen très caractéristiques. Il est important de bien distinguer les espèces à feuilles caduques des conifères en raison des indications différentes que fournit leur présence sur les variations climatiques.

Si la détermination des genres d'herbacées est possible, ce n'est pas toujours le cas de celle des espèces. Les armoises, par exemple, présentent actuellement de nombreuses espèces au feuillage couvert de poils argentés répandues dans les steppes, telle que Artemisia ludoviciana dans les badlands aux USA. Le pollen ne permet cependant pas de distinguer les espèces. Parfois même, seule est indiquée la famille : ainsi les astéracées ou les poacées ne peuvent être mentionnées que globalement. Cette imprécision n'est cependant pas un inconvénient dans la mesure où, comme dans d'autres domaines, c'est la coexistence de certaines plantes qui a une signification dans la reconstitution du milieu donc du paléoclimat.

 

Premiere esquisse de la reconstitution de la végétation

Les lignes polliniques

Elles représentent les variations de fréquence des différentes espèces au cours du temps sur des lignes verticales, en % indiqués en haut du document.

Entre les deux parties du diagramme indiquées plus haut sont figurées les fréquences de l'ensemble des espèces arborescentes (AP) et de l'ensemble des espèces herbacées (NAP). Elles donnent des indications intéressantes sur la nature de la végétation : boisement dense ou clairsemé, steppe ou autre.

La prise en compte de ces deux types de données et en particulier la succession précise dans le temps des maxima de fréquence des espèces permettent enfin de caractériserl'évolution de la végétation, plus spécialement celle des groupements forestiers qui constituent des cycles forestiers.

Synthèse : reconstitution des variations climatiques

Le dernier travail du palynologue consiste à découper le diagramme en zones polliniques, ici de A a P. C'est un travail d'interprétation auquel il se livre, cherchant ainsi, par la succession des types de végétation, à reconstituer les changements climatiques qui ont affecté la région étudiée. Ce sont les groupements végétaux et non un taxon* précis (sauf exception) qui ont une signification écologique. Par exemple la végétation constituée a 40 ou 50 % d'armoise, de chénopodiacées et d' hélianthème accompagnés de poacées (graminées) caractérise une steppe froide.

Les cartes de répartition actuelle des espèces et des groupements végétaux qui reflètent leurs exigences écologiques fournissent les données indispensables à la caractérisation du climat régnant au temps considéré, en admettant que ces exigences n'ont pas changé.

* taxon : les espèces, les genres, les familles sont des taxons àdifférents niveaux hiérarchiques de la classification.

Répartition en Europe de quelques arbres et limites climatiques de quelques grandes formations végétales